静电现象的应用的教学设计

　　【教学目标】
　　㈠知识与技能
　　1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态
　　2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零
　　3．知道静电屏蔽及其应用
　　㈡过程与方法
　　结合实物观察与演示，分析理解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
　　㈢情感态度与价值观
　　通过分析生活的现象引导学生体会生活、生产中的静电现象，培养学生探究生活中事物的兴趣。
　　【重点难点】
　　重点：掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
　　难点：应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
　　教学策略：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。
　　【设计思路】
　　1、《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。
　　2、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。
　　3、本节教学设计的过程为：首先学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过两道例题巩固加深理解。
　　【教学方法】
　　推理归纳法、问题解决法、实验法
　　【教具准备】
　　验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干
　　【教学过程】
　　(一)复习提问
　　1、什么是静电感应现象？
　　2、静电感应现象的实质是什么？
　　3、在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？
　　若将导体接地则情况如何？左端接地呢？
　　(二)新课教学
　　一、电场中的导体
　　1、金属导体的特征：
　　由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成
　　2、静电感应现象
　　问题：在源电荷的电场中引入金属导 体后会对空间各点的场强有影响吗？是什么作用使金属内的电子定向移动的？此移动一直进行吗？金属导体内部有电场吗？
　　答：使空间电场重新分布
　　源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动
　　3、静电平衡状态：导体（包括表面）中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态
　　4、静电平衡状态下导体的特点：
　　⑴内部场强处处为零（不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0）
　　⑵导体中没有自由电荷定向移动
　　⑶净电荷分布在导体表面
　　实验证明：法拉第圆筒实验
　　⑷导体表面附近电场线与表面垂直
　　理论证明：中性导体带电后，由于同种电荷相互排斥，净电荷只能分布在表面
　　反证法：若内部有自由电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态
　　5、静电平衡时导体周围电场分布：
　　上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线
　　二、静电屏蔽
　　1、空腔导体的特点：
　　净电荷只分布在外表面，内表面不带电，空腔内没有电场
　　2、静电屏蔽
　　外部电场对内部仪器没有影响 若将源电荷置于空腔内，则外对内
　　没有影响，但内对外有影响
　　实验演示：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小
　　若将球壳接地，则内外各不影响
　　3、应用
　　电学仪器和电子设备外面套有金属罩
　　通信电缆版面包一层铅皮
　　高压带电作业人员穿金属网衣
　　通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱
　　(三)巩固练习
　　【例1】如图所 示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强：
　　A．EA  0，EB =0，EC =0
　　B．EA  0，EB  0，EC =0
　　C．EA  0，EB  0，EC  0
　　D．EA =0，EB  0，EC =0
　　【例2】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带 正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况：
　　A．A球带正电，B球带负电
　　B．A球带正电，B球不带电
　　C．A球不带电，B球带负电
　　D．以上说法都不正确
　　【例3】长为L的金属 棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小 ，方向 。
　　(四)小结
　　1、静电平衡状态下导体有什么特点？
　　2、静电屏蔽有哪几种情况？有哪些应用？
　　【布置作业】
　　完成《同步作业》
　　【板书设计】
　　第七节 静电现象的应用
　　一、静电感应
　　把金属导体放进电场中，由于电场力的作用，两端会分别出现正负电荷，这种现象叫做静电感应
　　由于静电感应产生的电荷叫做感应电荷
　　感应起电
　　二、静电平衡
　　处于静电平衡状态的导体的基本特点：
　　⑴体内部的场强处处为零，电场线不能进入导体内部；
　　⑵体所带的净电荷只能全部分布在导体的表面上，导体内部没有净电荷；
　　（表面曲率越大的地方，净电荷面密度也越大，表面附近处的场强也越强。）
　　⑶导体是一个等势体，表面是一个等势面；
　　⑷导体表面任一点的场强方向跟该点的.表面垂直。
　　三、两个有用的推论：
　　如果取无穷远处的电势为零，则：
　　⑴处于正电荷激发的电场中的（原来）不带电的孤立导体，电势大于零；处于负电荷激发的电场中的不带电的孤立导体，电势小于零。
　　⑵带正电荷的孤立导体，电势必为正值；
　　带负电荷的孤立导体，电势必为负值
　　【教学反思】
　　本节是这一章的难点，内容抽象、深奥，并且要很好的体现新课程理念。上好本堂课就显得比较困难，所以必须注意下面几点：
　　1、改变传统的填鸭式教学模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景，让学生发现问题，更主动的提出问题，解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价，从而提高学生的思维品质和课堂效率。
　　2、要引导全体学生积极参与教学活动，亲身体验探究、思考和研究的全过程，让学生通过这些过程开阔视野，激发学生的求异心理取向，从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。
　　3、在学生自由讨论和探究时，要认真听取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处，让学生感到有成就感，既活跃了课堂气氛，又符合成功教育的要求。